專利名稱：一種測量鐵路車輛車輪偏置距的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量鐵路車輛車輪偏置距的裝置，這種裝置設計用來當車輪低速行駛通過該裝置時取得鐵路車輛車輪轉動輪面接觸區的三種圓周的斷面形狀。
這一發明的裝置可以構制成用于車輛在調車速度運行時任何類型的軌跡上，并且可以在車庫內或車庫外進行探測。車輛運行在這些軌跡上所獲得的測量結果經過加工處理，送往軌道運輸車輛維修中心以便在此校正檢測出的車輪狀況的各種缺陷而進行作業。
眾所周知，從某種上升的數值看，鐵路車輪的偏置距呈現上升趨勢是隨著運行速度與振動和噪聲等級的出現率的上升而同步增長的。
運行車輪踏面擦傷出現率呈現出上升趨勢使舒適度明顯降低。
因此，現代火車為遵守對其安全性和舒適度更加嚴格的現行規定，必須經受住日益嚴格的檢查。在此情況下，監測鋼軌踏面的狀況以便檢測出任何類型的損壞，這是非常必要的。
如果鐵路車輛車輪的保養維護得到重視，必須進行對偏置距的常規監測并對其加以校正，因而伴隨節約而產生的在監測鐵路車輛在調車速度運行時車輪偏置距裝置方面的投資立刻反映出舒適度提高的水平及維護工作緊緊跟上。
測量鐵路車輛車輪工況的問題已經提出來了，已知的文獻如申請號為ESP9501305號的西班牙專利，描述測量鐵路車輛運行參數的裝置和程序，其中為取得車輪的斷面形狀或半徑的相應圖象，采用了激光發生器和照相機，這些圖象被送入分析儀器，而分析結果被輸入計算機進行處理并在監測儀上顯示出來；EP-A-046798號歐洲專利描述一種應用一發光器，一探測器，一測量器和一數據處理器構成的檢測火車輪斷面形狀的裝置；專利號為JP-A-06-123608號的日本專利說明一種測量車輪的裝置，它通過形成的圖象對應于鋼軌踏面表面形狀和車輪內側面的形狀，然后在這些圖象的基礎上計算出車輪鋼軌踏面表面形狀和車輪的直徑。
本發明在公知技術發展水平的基礎上開發出一種能夠引發再現一個車輪鋼軌踏面的三種圓周斷面形狀的裝置。構成這些圖象便提供了關于車輪偏置距形狀具有多邊形的形狀、苜蓿葉式的形狀等外形信息，從而研究發生問題的各種原因并且及時加以校正成為可能。同樣，本發明根據裝置所提供的三幅圖形便可能檢測出車輪上踏面擦傷，不論踏面擦傷在何部位。
根據本發明的裝置具有實用的長度，至少等于想要取得的斷面形狀的車輪圓周展開的長度，因為根據設計標準，這一長度有可能分解成必要的測量部分。
在本發明的裝置中，測量車輪偏置距的基準是車輪輪緣的最大圓周垂直于車輪軸，因為它不是活動的區域，該輪緣不發生偏置。
依據本發明，此裝置在它的每一部件及對于軌道的每一鋼軌，基本上包括一內側護輪軌和一外側引導斜面，它形成45°角并在車輪內側面作用于轉動斜面口上，護輪軌與斜面之間相互作用使車輪對準中心，防止其在測量時側向偏移；一鋼鐵型材，形成車輪轉動的支撐，一旦車輪對準中心位置，就降低其高度，使車輪在轉動斷面那一部分上發生轉動，斷面正對著輪緣，留下空隙以供測量；一氣動的子系統，當列車通過時，觸發此測量裝置，使各構件升高，俟測量作業完成時即予復原；一L型基準規板，安置在車輪通過時能與車輪輪緣接觸，并剛性地連接在能被氣動缸抬升的基座上；多個機械測隙塞尺，測知用作基準范圍的車輪輪緣與要進行測量的車輪轉動斷面三點之間的偏移并使之發出電信號，用以測定車輪的圓周斷面；一電子系統用來處理上述信號，和一計算機系統，用來在監測器上提供表示車輪的斷面、偏置距和形狀誤差的圖形。
本發明裝置還包括兩個用來抬起基準界尺基座的氣動缸。
此外，所述的機械測隙塞尺是借助于各個鉸鏈連接構件由在基準界尺基座上連結在一起的精密界尺組成，這些界尺直接對產生于電位計上所述的電信號起作用。本裝置結合三個這樣的界尺是有好處的。
根據本發明，用來產生電循環信號的編碼器，其中所述的界尺對應于車輪圓周斷面的偏移是間接取得的，是固定在所述的鉸鏈連接構件上的。
根據本發明，所述的鉸鏈連接構件要用彈簧壓住使所述的界尺始終保持與車輪轉動斷面接觸，這樣才比較合適。
附圖的簡要說明本發明現在參照附圖作更詳細的說明，該附圖以圖解法示出根據本發明構成的裝置，其中
圖1為本發明裝置的部分剖面圖；圖2為本發明裝置部分側面視圖；圖3為本發明裝置全圖。
如圖1所示，本發明裝置包含有一與外側引導斜面2相互作用的內側護輪軌1，該斜面呈45°角并在車輪外側面的斜切面上起作用。引導斜面2與護輪軌1相互作用以防止在測量時車輪有任何偏移，車輪一直保持完全對準中心。
一由鋼鐵零件組成的轉動支架3，使鋼軌端頭連續而不致間斷。利用護輪軌1和斜面2使車輪一經對準中心，轉動的支架3便降低高度，其結果車輪部分相對車輪輪緣的部分發生轉動，于是留出空隙進行測量。
若干直接作用于電位計5上的機械測隙塞尺4，用來探測發生在車輪輪緣(基準帶)與轉動斷面三點之間的位移，此轉動斷面正是要實施測量作業的。作為可供選擇的方法，可以用位于鉸鏈機械9(圖2)上的編碼器6(圖2和圖3)制成，由偏移間接獲取傳輸轉數信號。于是當車輪通過測量裝置時就取得電信號，表明車輪輪緣與其轉動斷面點(這正是想要取得的車輪圓周斷面)之間在高度上的差異。
如上所述，測量裝置有效的長度至少要等于車輪斷面要取得的圓周展開的長度，這一長度根據設計標準可分為幾個必要的測量部位。每一測量部位都受檢拾器系統復蓋，此系統是由一壓縮空氣推動的子系統7、一基準界尺8和三個界尺4(即上述的機械測隙塞尺)組成。
車輪通過測量裝置時激發傳感器驅動壓縮空氣推動的子系統，它增加了檢拾系統的位移以便車輪被設置在與機構測隙塞尺4相接觸的位置上。當列車通過時，(壓縮空氣推動的)子系統7便啟動測量裝置，開動該裝置的各部件，而一旦測量作業完成便予復原。此裝置也可暫停不用，讓列車通過而不作測量。
基準界尺8為L形，當車輪通過時置于與車輪輪緣相接觸的位置，由于其為L形，也可承載在車輪的內側面上。基準界尺8是設計用來當做測量偏置距的一個基準點，精確地連接到可以由氣動缸，最好用兩個氣動缸抬升的基座上。這種組合可豎直活動以便與車輪的轉動斷面相接觸，并且能橫向活動以便適合車輪內側面，而且保證圓周斷面總是在與車輪平面正交的平面之內取得。
機械測隙塞尺4是非常精確的，憑借上述鉸鏈連結構件9中的一個連接到基準界尺8的基座14。在此情況下，只能允許垂直位移，始終保持三根與基準界尺8平行的測隙塞尺4。這些鉸鏈連結構件9是專用來防止在轉動中任何可能發生的誤差，轉動的誤差將搞錯基準界尺8與其他三根塞尺之間測出的位移。在此情況下，不管車輪與測隙尺4之間的接觸位置如何(在端頭或在中段)，本發明裝置將給出想要取得車輪圓周斷面的車輪輪緣和轉動斷面點之間在高度上正確無誤的差值。
鉸鏈連接構件9用彈簧10壓住使測隙塞尺4與轉動的車輪斷面始終保持接觸。每一塞尺4對于基準界尺8的垂直偏移可以直接傳輸到各自的電位計5上，其適時處理的信號就用來獲取相應車輪圓周斷面以參照車輪輪緣最大直徑的圓周長。
在本發明的裝置中應用裝配在鉸鏈連接構件9上的編碼器6也可以間接測量出垂直偏移。該編碼器6是把鉸鏈連接構件9的轉動與要測量的偏移相結合的。
測隙塞尺4的范圍其起始與車輪接觸，是專門設計來防止突然嚙合并避免可能會引起本裝置停止正常工作的碰撞，而且三根測隙塞尺4豎立移位，依次滑動，產生吸收振動及慣力的摩擦阻尼。
一電子系統11用電子儀器處理從電位器5或編碼器6接收來的信號，而一計算機系統12使取得的與車輪斷面形狀、車輪偏置距和形狀誤差的相應圖像顯示在監測器13上成為可能。
應用本發明裝置便可能獲得鐵路車輛車輪的偏置距有無任何缺陷的確切信息，然后采取必要措施加以修復。
本發明的以上描述把其最主要的方面組合在一起，但此領域的專家將會了解，對于已經說明和圖解的本發明裝置作某種改動都離不開本發明的范圍。因此立意，本發明的范圍唯一獨占，只受所附的權利要求書限定。
權利要求
1.測量鐵路車輛車輪偏置距的裝置，它具有的有效長度至少等于想要取得的車輛圓周展開的長度，根據設計標準，該長度可分為若干必要的測量部分，該裝置以這種方式構制成當鐵路車輛低速行駛過該裝置時就取得帶有轉動支架3的車輪鋼軌踏面接觸區的三種圓周斷面形狀，其特征在于它包含在其每一部分并用于軌道的每一節鋼軌，一內側引導護輪軌1和一形成45°角的外側引導斜面2，作用于車輪內側面的運行斜面，護輪軌1與斜面2相互作用以對準車輪中心且防止測量時車輪側向偏移；一形成轉動支柱3的鋼鐵斷面，其一旦車輪對準內側引導護輪軌1和外側引導斜面2便降低其高度，引起在車輪的轉動斷面那一部分發生轉動，該車輪的轉動斷面則面對其輪緣，因而留下空隙以供測量；一氣動子系統7，當列車通過時啟動測量裝置，抬升其構件直至測量完畢即予復原；一L型基準界尺8，設在車輪通過時與車輪輪緣接觸的位置，剛性地連接在可被氣動缸抬升的基座14上；若干機械測隙塞尺4，檢拾作為基準區的車輪輪緣與進行測量的車輪斷面三個點之間的位移，給出用來測量車輪圓周斷面開始產生的電信號；一處理所述信號的電子系統11；以及一計算機系統12，供在監測器13上提供表示車輪的斷面、偏置距和形狀誤差的圖象。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于它包括兩個供抬升基準界尺8底座14的氣動缸。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于該若干機械測隙塞尺4是由憑借各個鉸鏈連接構件9彼此一起連結在基座14上的精確界尺組成的，而且它們都直接作用于產生所述電信號的電位器5上。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于它結合三個測隙塞尺4。
5.根據前述權利要求任何一項所述的裝置，其特征在于安裝在鉸鏈連接構件9上的若干個編碼器6，供產生電運行信號，從所述信號間接取得測隙塞R4與車輪圓周斷面相對的偏移。
6.根據前述權利要求任何一項所述的裝置，其特征在于用彈簧10壓在鉸鏈連接構件9上使測隙塞尺4始終與車輪運行斷面保持接觸。
全文摘要
一種測量鐵路車輛車輪偏置距的裝置,當車輛低速行駛通過本裝置,它使取得該車輪鋼軌踏面接觸區的三種圓周斷面形狀成為可能。數據經過計算機加工處理,車輪偏置距和形狀誤差即時被檢出。本裝置設在軌道底座,用護輪軌作運轉支撐,其構件有:車輪位置傳感器,一檢拾徑向偏移系統和一電子控制系統,此系統把數據傳輸給計算機進行處理,結果即顯示出來并加以儲存。
文檔編號G01B21/02GK1179534SQ9711663
公開日1998年4月22日 申請日期1997年8月11日 優先權日1997年8月11日
發明者何塞·路易斯·洛佩斯·戈麥斯, 何塞·朱麗葉·洛倫佩·卡薩多 申請人:帕朋佩斯·塔爾戈股份公司
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